Telescopio James Webb revela galaxias barradas hace miles de millones de años

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Por primera vez, nuevas imágenes del Telescopio Espacial James Webb han revelado galaxias con barras estelares en un momento en que el universo tenía una cuarta parte de su edad actual.

Las barras estelares son características alargadas de las estrellas que se extienden desde los centros de las galaxias hasta sus discos exteriores. Canalizan gas hacia las regiones centrales, lo que impulsa la formación de estrellas.

En un comunicado, la Universidad de Texas dijo que el hallazgo de las galaxias barradas requerirá que los científicos afinen sus teorías de la evolución de las galaxias y señaló que el Telescopio Espacial Hubble nunca había detectado barras en épocas tan jóvenes.

Por ejemplo, mientras que la galaxia EGS-23205 aparece borrosa en una imagen del Hubble, la imagen de Webb está más definida y revela una galaxia espiral con una barra estelar clara.

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El poder de JWST para mapear galaxias en alta resolución y en longitudes de onda infrarrojas más largas que el Hubble le permite mirar a través del polvo y revelar la estructura subyacente y la masa de galaxias distantes. Esto se puede ver en estas dos imágenes de la galaxia EGS23205, vista como era hace unos 11 mil millones de años. En la imagen del HST (izquierda, tomada con el filtro de infrarrojo cercano), la galaxia es poco más que una mancha en forma de disco oscurecida por el polvo e impactada por el resplandor de las estrellas jóvenes, pero en la imagen correspondiente del infrarrojo medio del JWST (tomada el verano pasado), es una hermosa galaxia espiral con una barra estelar clara.
(Crédito: NASA/CEERS/Universidad de Texas en Austin)

El telescopio espacial James Webb tiene un espejo más grande, lo que le otorga una mayor capacidad de captación de luz y le permite ver más lejos con una resolución más alta.

Como observa longitudes de onda infrarrojas más largas que el Hubble, también puede ver mejor a través del polvo.

“Eché un vistazo a estos datos y dije: ‘¡Vamos a dejar todo lo demás!'”, dijo Shardha Jogee, profesora de astronomía en la Universidad de Texas en Austin, en un comunicado, describiendo los datos de Cosmic Evolution Early Release Science. Encuesta (CEERS).

El ingeniero líder de pruebas ópticas de Ball Aerospace, Dave Chaney, inspecciona seis segmentos de espejos primarios, elementos críticos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, antes de las pruebas criogénicas en el campo de rayos X &  Instalación criogénica en el Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama.

El ingeniero líder de pruebas ópticas de Ball Aerospace, Dave Chaney, inspecciona seis segmentos de espejos primarios, elementos críticos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, antes de las pruebas criogénicas en el campo de rayos X & Instalación criogénica en el Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama.
(Crédito: NASA/MSFC/David Higginbotham)

Otra galaxia barrada, EGS-24268, también es de hace unos 11 mil millones de años, lo que hace que dos galaxias barradas existan más atrás en el tiempo de lo que se descubrió anteriormente.

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El grupo internacional de investigadores destacó estas galaxias y mostró ejemplos de otras cuatro de hace más de 8 mil millones de años en un artículo en The Astrophysical Journal Letters.

Montaje de imágenes del JWST que muestran seis ejemplos de galaxias barradas, dos de las cuales representan los tiempos retrospectivos más altos identificados y caracterizados cuantitativamente hasta la fecha.  Las etiquetas en la parte superior izquierda de cada figura muestran el tiempo retrospectivo de cada galaxia, que va desde hace 8,4 a 11 mil millones de años (Gyr), cuando el universo tenía solo entre el 40% y el 20% de su edad actual.

Montaje de imágenes del JWST que muestran seis ejemplos de galaxias barradas, dos de las cuales representan los tiempos retrospectivos más altos identificados y caracterizados cuantitativamente hasta la fecha. Las etiquetas en la parte superior izquierda de cada figura muestran el tiempo retrospectivo de cada galaxia, que va desde hace 8,4 a 11 mil millones de años (Gyr), cuando el universo tenía solo entre el 40% y el 20% de su edad actual.
(Crédito: NASA/CEERS/Universidad de Texas en Austin)

Dos estudiantes universitarios desempeñaron un papel clave al revisar visualmente cientos de galaxias y buscar aquellas que pudieran analizarse con un enfoque matemático más estricto.

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Las barras también ayudan en la formación de agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, canalizando el gas en parte del camino.

La existencia de estas barras, dijo la universidad, desafía los modelos teóricos, y el equipo probará diferentes modelos en trabajos adicionales.

“Este descubrimiento de barras tempranas significa que los modelos de evolución de galaxias ahora tienen un nuevo camino a través de barras para acelerar la producción de nuevas estrellas en épocas tempranas”, dijo Jogee.

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